的分子几何结构或分子结构是围绕一个中心原子的原子的空间排列。原子表示具有高电子密度的区域，因此，无论它们形成的键（单键，双键或三键）如何，均被视为电子基团。
元素的分子几何形状可以表征其某些物理或化学特性（沸点，粘度，密度等）。例如，水的分子结构决定了它的溶解度。
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这个概念源于两种理论的结合和实验数据：价键（TEV）和价壳电子对的排斥（RPECV）。第一个定义了键及其角度，第二个则确定了几何形状，并因此确定了分子结构。
分子能够采用什么几何形状？先前的两个理论提供了答案。根据RPECV，原子和自由电子对必须在空间中排列，以使它们之间的静电排斥最小。
因此，几何形状不是任意的，而是寻求最稳定的设计。例如，在上图中，您可以在左侧看到一个三角形，在右侧看到一个八面体。绿点代表原子，橙色条纹代表原子。
在三角形中，三个绿点的方向相距120º。该角度等于键的角度，使原子彼此排斥的可能性尽可能小。因此，中心原子与其他三个原子相连的分子将采用三角平面几何形状。
但是，RPECV预测中心原子中的一对自由电子将扭曲几何形状。对于三角平面，这对将向下推三个绿点，从而形成三角金字塔几何形状。
图像中的八面体也可能发生同样的情况。其中所有原子都以最稳定的方式分离。
如何预先知道X原子的分子几何？
为此，还必须将自由电子对视为电子基团。这些与原子一起将定义所谓的电子几何学，这是分子几何学不可分割的伴侣。
根据电子几何学，并已经通过路易斯结构检测了成对的自由电子，可以确定分子的几何学。所有分子几何形状的总和将提供总体结构的轮廓。
分子几何类型
从主图像可以看出，分子的几何形状取决于围绕中心原子的原子数。但是，如果存在未共享的电子对，则会占据其大量体积，从而改变几何形状。因此，它具有空间效应。
据此，几何形状可以为许多分子呈现一系列特征形状。这就是出现不同类型的分子几何或分子结构的地方。
几何何时等于结构？两者仅在结构的几何类型不超过一种的情况下表示相同。否则，应考虑所有存在的类型，并为结构指定全局名称（线性，分支，球形，平面等）。
几何形状对于从其结构单元解释固体的结构特别有用。
线性的
所有共价键都是定向的，因此AB键是线性的。但是AB 2分子会是线性的吗？如果这样，则将几何图形简单表示为：BAB。两个B原子以180º的角度分开，并且根据TEV，A必须具有混合sp轨道。
角度的
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首先，可以假设分子AB 2为线性几何形状。但是，在得出结论之前必须画出Lewis结构。通过绘制路易斯结构，可以确定A原子上未共享电子对（:)的数量。
在这种情况下，A顶部的电子对将B的两个原子向下推，从而改变它们的角度。结果，线性BAB分子最终变成V，飞旋镖或角几何（上图）
水分子HOH是此类几何图形的理想示例。在氧原子中，有两对不共享电子，它们以大约109º的角度取向。
为什么是这个角度？因为电子几何是四面体的，所以它具有四个顶点：两个用于H原子，两个用于电子。在上图中，请注意，绿色圆点和两个“带有眼睛的裂片”绘制了一个四面体，蓝色圆点位于其中心。
如果O没有自由电子对，则水将形成线性分子，其极性会降低，并且众所周知，海洋，海洋，湖泊等可能不存在。
四面体
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顶部图像代表四面体几何。对于水分子，其电子几何形状为四面体，但是当消除自由电子对时，可以注意到它转变为有角几何形状。只需删除两个绿色点即可观察到这一点；其余两个将用蓝点绘制V。
如果只有两对自由电子而不是两对自由电子怎么办？然后将保留一个三角形平面（主图像）。然而，通过除去电子基团，不能避免由自由电子对产生的空间效应。因此，它会将三角平面扭曲为具有三角形底面的金字塔：
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尽管三角和四面体金字塔分子的几何形状不同，但电子几何形状相同：四面体。那么三角金字塔不算作电子几何吗？
答案是否定的，因为它是由“带有眼睛的瓣”引起的失真及其空间效应的乘积，并且这种几何形状没有考虑到随后的失真。
因此，在定义分子几何形状之前，首先要借助Lewis结构确定电子几何形状始终很重要。氨分子NH 3是三角金字塔分子几何形状的一个实例，但是具有四面体电子几何形状。
三角双锥
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据TEV称，到目前为止，除线性几何外，在四面体，角和三角金字塔中，它们的中心原子都具有sp 3杂交。这意味着，如果通过实验确定它们的结合角，则它们应在109º左右。
从三角双锥体几何学来看，中心原子周围有五个电子基团。在上图中，可以看到五个绿色点。三个在三角形底部，两个在轴向位置，分别是金字塔的上下两个顶点。
蓝点有什么杂交？它需要五个混合轨道才能形成单键（橙色）。这是通过五个sp 3 d 轨道（一s，三个p和一d轨道的混合物的乘积）实现的。
当考虑五个电子组时，几何就是已经暴露的一个，但是由于存在成对的电子而没有共享，因此再次遭受其他几何生成的畸变。同样，出现以下问题：这些对可以在金字塔中占据任何位置吗？它们是：轴向的或赤道的。
轴向和赤道位置
组成三角形底的绿点位于赤道位置，而上下两端的两个绿点位于轴向位置。非共享电子对将优先位于何处？在该位置，可最大程度地减少静电排斥和空间效应。
在轴向位置，这对电子将垂直（90º）“压”在三角形基体上，而如果处于赤道位置，基体上剩余的两个电子基团将相距120º，并以90º压住两端（而不是三，与基地）。
因此，中心原子将设法使其自由电子对在赤道位置取向，以产生更稳定的分子几何形状。
振荡和T形
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如果在三角双锥几何中，一个或多个原子被自由电子对取代，那么我们的分子几何也将不同。
在顶部图像的左侧，几何形状更改为振荡形状。在其中，自由电子对将四个原子的其余部分推向同一方向，使它们的键向左弯曲。请注意，这对原子和两个原子位于原始双锥体的相同三角形平面中。
在图像的右侧是T形几何结构，这种分子几何结构是用两个原子替换成两对电子，结果剩下的三个原子在同一平面上对齐，从而精确地绘制了一个字母T.
然后，对于AB 5型分子，它采用了三角双锥几何形状。但是，具有相同电子几何形状的AB 4将采用振荡几何形状。A和AB 3是T形的几何形状，在所有的A中，A都会（通常）具有sp 3 d 杂交。
为了确定分子的几何形状，必须绘制路易斯结构并因此绘制其电子几何形状。如果这是一个三角双锥体，那么电子的自由对将被丢弃，但它们对其余原子的空间效应将不被丢弃。因此，人们可以完美地分辨出三种可能的分子几何形状。
八面体
八面体分子几何形状显示在主图像的右侧。这种类型的几何形状对应于AB 6化合物。AB 4形成方形底座，而其余两个B位于轴向位置。因此，形成了几个等边三角形，它们是八面体的面。
同样，在这里（在所有电子几何结构中）可能有成对的自由电子，因此其他分子几何结构也可以从这一事实中得出。例如，具有八面体电子几何形状的AB 5由具有正方形底角的金字塔和正方形平面的AB 4组成：
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就八面体电子几何而言，就静电斥力而言，这两个分子几何最稳定。在正方形平面几何中，两对电子相距180º。
在这些几何结构（或结构，如果只有一个）中，原子A的杂化是什么？再次，TEV指出它是sp 3 d 2，这是六个杂化轨道，这使A能够将电子基团定向到八面体的顶点。
其他分子几何
通过修改到目前为止提到的金字塔的底面，可以获得一些更复杂的分子几何形状。例如，五角形双锥体的碱具有五角形，并且形成其的化合物具有通式AB 7。
像其他分子几何结构一样，用自由电子对替换B原子会使几何结构变形为其他形状。
同样，AB 8化合物可采用方形反棱镜之类的几何形状。有些几何形状可能非常复杂，尤其是对于AB 7及更高版本（最高AB 12）的公式。
分子几何学的例子
下面将针对每种主要分子几何结构提及一系列化合物。作为练习，可以为所有示例绘制Lewis结构，并证明在给定电子几何结构的情况下，是否获得了如下所示的分子几何结构。
线性几何
亚乙基，H 2 C≡CH 2
-氯化铍，BeCl 2（Cl-Be-Cl）
-二氧化碳CO 2（O = C = O）
-氮N 2（N≡N）
-二溴化汞，HgBr 2（Br-Hg-Br）
-三碘化物阴离子，I 3-（III）
-氢氰酸HCN（HN≡C）
它们的角度必须为180º，因此具有sp杂交。
角几何
-水
-二氧化硫，SO 2
-二氧化氮，NO 2
臭氧O 3
-酰胺阴离子，NH 2 -
三角平面
-三氟化溴，BF 3
-三氯化铝AlCl 3
-Nitrate阴离子，NO 3 -
-碳酸盐阴离子，CO 3 2–
四面体
-甲烷气，CH 4
-四氯化碳，CCl 4
-铵阳离子，NH 4 +
-硫酸根阴离子，SO 4 2-
三角金字塔
-NH 3的氨
-阳离子水合物，H 3 O +
三角双锥
-五氟化磷，PF 5
-五氯化锑，SbF 5
振荡
四氟化硫，SF 4
T形
-三氯化碘，ICl 3
-三氟化氯，ClF 3（两种化合物均称为卤素间化合物）
八面体
-六氟化硫SF 6
-六氟化硒SeF 6
- 六氟磷酸盐，PF 6-
总而言之，分子的几何学解释了物质化学或物理性质的观察结果。但是，它是根据电子几何体定向的，因此，必须始终在确定电子几何体之前确定后者。
参考文献
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